A Rele je ena vrsta stikala, ki se uporablja za VKLOP ali IZKLOP visokotokovne in visokonapetostne naprave s pomočjo signala. Releji so razvrščeni v različne tipe, kot so zaskočni, reed, polprevodniški, avtomobilski, časovni zamik, diferencialni rele itd. vrste relejev se uporabljajo, vendar je med njimi zelo pogosto uporabljen rele za zaščito transformatorja, pa tudi generatorja pred lokaliziranimi napakami, diferenčni rele. Ta rele je zelo odziven na napake, ki so se pojavile v varovanem območju, manj pa so odzivni na napake, ki so se pojavile izven varovanega območja. Ta članek vsebuje kratke informacije o a diferencialni rele – delo z aplikacijami.
Kaj je diferencialni rele?
Rele, ki deluje, ko razlika fazorja za najmanj dve ali več enakih električnih količin preseže določeno količino, je znan kot diferencialni rele. Na splošno večina relejev deluje, ko katera koli količina preseže fiksno vrednost, vendar ta rele deluje na podlagi razlike med dvema ali več enakimi električnimi količinami.
Funkcija diferencialnih relejev je zagotavljanje hitre, občutljive in naravno selektivne zaščite. Ti releji ne bodo zagotavljali varnosti pri napakah navitja od zavoja do zavoja v strojih in transformatorjih zaradi majhne rasti znotraj ustvarjenega toka s temi napakami, ki ostanejo pod občutljivostjo zaznavanja releja.
Načelo delovanja diferencialnih relejev
Diferencialni rele deluje na principu primerjave med faznim kotom in dvema ali več enakimi električnimi veličinami. Primerjava teh dveh električnih količin znotraj vezja z diferencialnim relejem je zelo preprosta v uporabi in pozitivna v delovanju.
Na primer, če gre skozi zaščiteno linijo ogromen tok v primerjavi z vstopnim in izhodnim tokom v liniji v primerjavi s tokom, ki izhaja iz nje, mora v okvari napajati dodaten tok. Torej lahko razlika med dvema električnima količinama krmili rele za ločitev vezja.
V normalnih delovnih pogojih sta vhodni in izhodni tok enakovredna v fazi in velikosti, zato rele ne bo deloval. Vendar, če pride do kakršne koli napake v sistemu, ti tokovi tokov ne bodo več enakovredni v fazi in velikosti.
Ta vrsta releja se uporablja tako, da je razlika med vhodnim in izhodnim tokom v delovnih tuljavah releja. Torej se lahko tuljava releja v okvari napaja zaradi različnih količin toka. Torej, ta rele deluje in odpre varovalka za sprožitev tokokroga.
V zgornjem vezje diferencialnih relejev obstajata dva tokovna transformatorja, ki sta povezana s katero koli stranjo močnostnega transformatorja, kot je en CT priključen na primarni strani, drugi pa na sekundarni strani PT ( močnostni transformator ). Ta rele preprosto primerja pretok tokov na obeh straneh. Če obstaja kakršno koli neravnovesje v tokovnem toku vezja, potem ta rele deluje. Ti releji so lahko diferencialni tokovni releji, diferencialni releji napetosti in pristranski diferencialni releji.
Vrste diferencialnih relejev
Ti releji so razvrščeni v tri vrste: tokovni diferencialni, napetostni ravnovesje in odstotni diferenčni releji ali releji s pristranskim žarkom.
Diferencialni rele tokovnega ravnovesja
Ta diferencialni rele deluje vedno, ko pride do napake v zaščitenem območju, potem bo prišlo do spremembe v vstopnem in izstopnem toku tega območja. Tako lahko s primerjavo teh tokov v fazi ali velikosti ali v obeh odkrijemo napako v zaščitenem območju. če razlika preseže fiksno vrednost, potem ta rele primerja dva toka in pošlje signal izklopa na CB (odklopnik). Povezave zaščitnega vezja diferencialnih relejev za normalno stanje ali zunanjo napako in med notranjo napako so ustrezno prikazane na naslednji sliki.
Dva CT-ja v zgornjem vezju sta uporabljena na vsakem koncu odseka, ki ga je treba zaščititi. Med obema CT-jema je tuljava releja preprosto povezana v ekvipotencialnem položaju, tako da v normalnih pogojih ni toka skozi tuljavo releja. Tako se je mogoče izogniti okvari releja.
V normalnih in zunanjih pogojih napake iz zgornjega tokokroga je tok toka, ki teče v zaščiteno območje, enakovreden toku toka, ki gre stran od zaščitenega območja (I1 – I2 = 0). Zato skozi tuljavo releja ne bo toka. Torej ostaja brez uporabe.
Podobno se v primeru notranje napake iz zgornje slike tok toka v zaščiteno območje razlikuje od toka toka, ki ga zapušča (I1 – I2 ≠ 0). Torej so te razlike tokovnega toka znane kot krožni tok, ki se napaja v delovno tuljavo releja in rele deluje, če je obratovalni navor višji v primerjavi z zadrževalnim navorom.
Diferencialni rele za uravnoteženje napetosti
Dva CT-ja v diferenčnem releju napetostnega ravnotežja sta preprosto povezana na kateri koli strani elementa, ki ga je treba zaščititi, to je navitje alternatorja, ki je prikazano na zgornji sliki. Ta vrsta releja preprosto primerja dve napetosti bodisi v fazi ali velikosti ali v obeh in sproži relejno vezje, če razlika preseže fiksno nastavljeno vrednost.
Primarna navitja CT imajo podobna tokovna razmerja, ki so zaporedno povezana s pilotno žico. Te žice so vedno povezane tako, da preprosto povežete dva konca vezja, kot je prikazano na zgornji sliki, sekundarno navitje CT pa je povezano z delovno tuljavo releja.
V zgornjem relejnem vezju bo tok toka v obeh glavnih navitjih CT-jev enak pri normalnih delovnih pogojih. Torej, ko je tok enak, bo napetost v sekundarnem navitju enaka. Torej v delovni tuljavi releja ni toka.
Podobno bo v okvarjenih pogojih fazorska razlika obstajala v tokovih primarne tuljave. Tako pride do razlike v napetosti na drugem navitju. Sedaj bo obstajala fazorska razlika v napetosti sekundarne tuljave, ki se napaja na delovno tuljavo releja in je zaporedno povezana s sekundarnim navitjem. Zaradi tega bo tok potekal skozi celotno delovno tuljavo releja.
Odstotni diferencialni rele
Spodaj je prikazan shematski diagram odstotnega diferencialnega releja, ki je znan tudi kot a rele s pristranskim žarkom .
Spodaj je prikazana shematska razporeditev odstotnega ali pristranskega diferencialnega releja. To vezje vključuje predvsem dve tuljavi, kot sta zadrževalna in delovna tuljava. Tukaj je delovna tuljava preprosto povezana s središčno točko omejevalne tuljave.
Tu delovna tuljava ustvari obratovalni navor, tako da rele deluje, medtem ko zadrževalna tuljava ustvari prednapetostno silo ali zadrževalni navor, ki je povsem nasproten delovnemu navoru.
Ta rele deluje z diferenčnim tokom, ki teče skozi celotno zaščiteno območje. Kadarkoli v zaščitenem območju ni napake ali je napaka zunaj zaščitenega območja, bo zadrževalni navor višji v primerjavi z delovnim navorom. To pomeni, da se bo izklopno vezje odprlo, zato rele ne bo deloval.
Če pa pride do napake v zaščitenem območju, bo obratovalni navor višji v primerjavi z zadrževalnim navorom. Zaradi tega žarek preprosto zapre izklopno vezje, kar sproži izklopni signal prek releja do CB ali odklopnika.
V zgornjem enakovrednem vezju je diferenčni tok znotraj delovne tuljave i2 – i1, medtem ko je zadrževalna tuljava i1 + i2/2 zaradi srednje povezave delovne tuljave.
Torej ima razmerje i2 – i1 (diferenčni delovni tok) proti (i1 + i2)/2 (zadrževalni tok) vedno fiksen odstotek. Zato je ta rele znan kot a odstotni diferencialni rele . Za delovanje tega releja mora biti diferenčni tok višji v primerjavi s tem fiksnim odstotkom.
Prednosti
Prednosti diferencialnih relejev vključujejo naslednje.
- Obdelava digitalnega signala je popolnoma mogoča s 16-bitnim mikroprocesorjem.
- To je najpomembnejša zaščita v elektroenergetskem sistemu.
- Natančnost merjenja je visoka na vseh območjih nastavitev zaradi natančne 16-bitne metode analogno-digitalne pretvorbe.
- Ti so zelo preprosto prilagodljivi različnim alarmnim sistemom in sistemom postaj.
- Ti releji so zelo odzivni, ker ne morejo razlikovati med manjšimi napakami in velikimi obremenitvami.
- Ti releji se izognejo motnjam v omrežju.
Slabosti
Slabosti diferencialnih relejev vključujejo naslednje.
- Na točnost diferencialnega tokovnega releja pri močnem toku toka bo vplivala kapacitivnost pilotnega kabla.
- The tokovni transformatorji v tem releju ne more imeti podobnih lastnosti ali ocen zaradi impedanc pilotnega kabla in konstrukcijskih napak. To torej povzroči nepravilno delovanje releja.
- Konstrukcija releja za uravnoteženje napetosti postane zapletena, da se doseže popolno ravnovesje med CT-ji.
- Zaščita tega releja se lahko učinkovito uporablja za linije krajših dolžin.
Aplikacije
Uporaba diferencialnih relejev vključuje naslednje.
- Ta rele se zelo pogosto uporablja za zaščito generatorjev in transformatorjev pred lokalnimi napakami.
- Običajno se ti releji uporabljajo predvsem za zaščito opreme pred notranjimi napakami. Torej je zaščita cene Merz ena vrsta diferencialnih relejev, ki se uporablja za zaščito navitja statorja alternatorja pred notranjimi napakami.
- Ta vrsta releja ščiti navitje transformatorja.
- Ti so popolnoma primerni za zaščito kompaktnih predmetov in tudi opreme elektroenergetskega sistema, kot so vodila, generatorji, reaktorji, daljnovodi, transformatorji, napajalniki itd.
Gre torej za pregled diferenciala rele – deluje z aplikacijami. Diferencialni rele mora imeti vsaj dve ali več podobnih električnih količin. Te količine morajo vključevati fazni zamik za delovanje releja. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je funkcija releja?
